RU167064U1 - Железнодорожная цистерна - Google Patents

Abstract

1. Железнодорожная цистерна, включающая в себя котел, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящей из обечайки и двух днищ, и опирающийся через рамную конструкцию на ходовые тележки, при этом на двух днищах закреплены защитные элементы, отличающаяся тем, что конструкция защитных элементов включает в себя наружный фронтальный металлический лист, два боковых металлических листа и обеспечивает образование пространства, которое заполнено энергопоглотителем, при этом фронтальный металлический лист выполнен толщиной от 1 до 12 мм, а боковые металлические листы разнесены по горизонтали друг относительно друга на расстояние в пределах 0,9 от диаметра цилиндрической обечайки котла.2. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что конструкция защитных элементов включает в себя верхний лист, закрывающий энергопоглотитель.3. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что верхний лист расположен на высоте до 2/3 диаметра цилиндрической обечайки котла.4. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что форма наружного фронтального металлического листа конгруэнтна днищу котла.5. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглотитель выполнен из неметаллического материала, например, эластомера.6. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглотитель представляет собой ячеистую металлическую конструкцию.7. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглотитель представляет собой песок.

Description

Полезная модель относится к грузовым вагонам железнодорожного транспорта, в частности, к конструкции железнодорожной цистерны для перевозки порошкообразных, гранулированных и жидких грузов.

Известно техническое решение, направленное на повышение сохранности днища котлов цистерн в случае аварийных ситуаций (патент РФ №84325, опубл. 10.07.2009). Согласно данному техническому решению, железнодорожная цистерна содержит раму с жестко установленным на ней котлом, ходовую часть и загрузочный люк с крышкой и разгрузочный узел. На раме у каждого днища котла установлены защитные экраны в виде сварных конструкций.

Недостатком известного технического решения является значительная масса конструкции защитного экрана, увеличивающая массу тары вагона, что понижает его технико-экономические показатели, а также отсутствие возможности удлинения котла без удлинения рамы, а, соответственно, и увеличения его объема и грузовместимости, обусловленное размещением экранов на раме у днищ котла.

Известно техническое решение, направленное на повышение эксплуатационной надежности железнодорожных цистерн при перевозке опасных грузов с одновременным упрощением конструкции и снижением ее металлоемкости (авторское свидетельство СССР №1765042, опубл. 30.09.1992), согласно которому железнодорожная цистерна состоит из платформы, ходовой части, котла с днищами, на днищах котла закреплены приспособления в виде накладного элемента. Благодаря закреплению на днищах котла защитных накладных элементов, имеющих меньшую металлоемкость по сравнению с защитными экранами, уменьшается масса тары железнодорожной цистерны, что улучшает ее технико-экономические показатели. Также благодаря креплению защитных накладных элементов непосредственно на днищах котла, а не на раме, создается возможность для удлинения котла и, соответственно, увеличения его объема и грузовместимости, без удлинения рамы. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность защиты днища котла при поглощении значительных ударных нагрузок в случае аварийной ситуации, обусловленная низкой энергоемкостью конструкции защитных накладных элементов.

Технической проблемой является недостаточная надежность защиты днища котла при поглощении значительных ударных нагрузок в случае аварийной ситуации.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение надежности защиты котла в случае значительных ударных нагрузок на днища при аварийной ситуации.

Технический результат достигается тем, что железнодорожная цистерна включает в себя котел, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящей из обечайки и двух днищ и опирающийся через раму или две полурамы, то есть через рамную конструкцию, на ходовые тележки, на двух днищах котла закреплены защитные элементы, при этом конструкция защитных элементов включает в себя наружный фронтальный металлический лист, нижний металлический лист, два боковых металлических листа и верхний металлический лист и обеспечивает образование пространства между наружным фронтальным металлическим листом и внутренним металлическим листом, закрепленным на днище, либо между наружным фронтальным металлическим листом и днищем котла, которое заполнено энергопоглотителем, например, неметаллическим материалом - эластомером, таким как каучук, резина и др., либо ячеистой металлической конструкцией, либо песком. При этом толщина наружного металлического листа составляет от 1 до 12 мм, боковые металлические листы, ограничивающие ширину заполненного энергопоглотителем пространства, закреплены непосредственно или опосредованно на днище и разнесены по горизонтали друг относительно друга на расстояние в пределах 0,9 от наружного диаметра цилиндрической обечайки котла. Верхний лист, закрывающий энергопоглотитель, расположен на высоте до 2/3 наружного диаметра цилиндрической обечайки котла, а форма наружного металлического листа конгруэнтна днищу котла.

За счет скрепления наружного фронтального металлического листа, нижнего металлического листа, двух боковых металлических листов и верхнего металлического листа и закрепления полученной конструкции на днище котла или на металлическом листе, расположенном на днище котла, образуется пространство между наружным фронтальным металлическим листом и внутренним металлическим листом, закрепленным на днище, либо между наружным фронтальным металлическим листом и днищем котла, которое заполняется энергопоглотителем, что повышает энергоемкость предлагаемой конструкции, что, в свою очередь, повышает надежность защиты котла в случае значительных ударных нагрузок на днища при аварийной ситуации.

Выполнение наружного фронтального металлического листа толщиной от 1 до 12 мм также повышает надежность защиты котла. Выполнение наружного фронтального металлического листа толщиной менее 1 мм приведет к недостаточной устойчивости листа к действию ударных нагрузок и мгновенному существенному его прогибу при воздействии на него в аварийной ситуации, выполнение листа толщиной более 12 мм приведет к существенному снижению возможности его изгиба в результате действия ударных нагрузок, что ограничит задействование в поглощении ударной энергии энергопоглотителя и приведет к снижению надежности защиты котла, когда ударная нагрузка будет передана на котел через жесткие боковые, нижний и верхний листы.

Закрепление боковых металлических листов непосредственно или опосредованно на днище и разнесение их по горизонтали друг относительно друга на расстояние в пределах 0,9 от диаметра цилиндрической обечайки котла, а также расположение верхнего листа, закрывающего энергопоглотитель, на высоте до 2/3 диаметра цилиндрической обечайки котла обеспечивает покрытие защитным элементом днища котла в месте наиболее вероятного воздействия ударных нагрузок при аварийной ситуации.

Выполнение формы наружного фронтального металлического листа конгруэнтно днищу котла обеспечивает равный зазор между наружным фронтальным металлическим листом и днищем котла, что обеспечивает преимущественно равную толщину энергопоглотителя в защитном элементе и, соответственно, одинаково эффективное гашение энергии удара вне зависимости от места его воздействия на защитный элемент котла.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:

Фиг. 1 - общий вид конструкции железнодорожной цистерны;

Фиг. 2 - выноска А с фиг. 1, местный разрез защитного накладного элемента, закрепленного на днище железнодорожной цистерны.

Фиг. 3 - сечение Б-Б с фиг. 2.

Железнодорожная цистерна (фиг. 1, 2) включает в себя котел 1, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящей из обечайки 2 и двух днищ 3 и опирающийся через рамную конструкцию 4 на ходовые тележки 5, а также содержит автосцепные устройства 6 и тормозное оборудование 7. На днищах 3 котла 1 закреплены защитные элементы 8, конструкция которых обеспечивает образование пространства между наружным фронтальным металлическим листом 9 и внутренним металлическим листом (не показан), закрепленным на днище 3, либо между наружным фронтальным металлическим листом 9 и днищем 3 котла 1. При этом указанное пространство заполнено энергопоглотителем 10. А конструкция защитных элементов 8 включает в себя также верхний металлический лист 11, нижний металлический лист 12 и два боковых металлических листа 13 (фиг. 3).

Предлагаемое техническое решение используется следующим образом.

При аварийной ситуации с железнодорожной цистерной и в случае ударного воздействия на защитный элемент 8, закрепленный на днище 3 котла 1 железнодорожной цистерны, происходит восприятие наружным фронтальным металлическим листом защитного элемента 8 ударного воздействия и передача его путем прогиба металла защитного накладного элемента на энергопоглотитель 9. Энергопоглотитель 9, обладающий значительной энергоемкостью, выполненный, например, из эластомера, либо ячеистой металлической конструкции, либо песка, поглощает и рассеивает за счет своей деформации или смещения частиц энергию ударного воздействия по своему объему, передавая значительно уменьшенное и распределенное воздействие на большую площадь днища 3 котла 1, тем самым защищая его от прогиба и разрушения.

Claims (7)

1. Железнодорожная цистерна, включающая в себя котел, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящей из обечайки и двух днищ, и опирающийся через рамную конструкцию на ходовые тележки, при этом на двух днищах закреплены защитные элементы, отличающаяся тем, что конструкция защитных элементов включает в себя наружный фронтальный металлический лист, два боковых металлических листа и обеспечивает образование пространства, которое заполнено энергопоглотителем, при этом фронтальный металлический лист выполнен толщиной от 1 до 12 мм, а боковые металлические листы разнесены по горизонтали друг относительно друга на расстояние в пределах 0,9 от диаметра цилиндрической обечайки котла.

2. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что конструкция защитных элементов включает в себя верхний лист, закрывающий энергопоглотитель.

3. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что верхний лист расположен на высоте до 2/3 диаметра цилиндрической обечайки котла.

4. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что форма наружного фронтального металлического листа конгруэнтна днищу котла.

5. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглотитель выполнен из неметаллического материала, например, эластомера.

6. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглотитель представляет собой ячеистую металлическую конструкцию.

7. Железнодорожная цистерна по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглотитель представляет собой песок.

Images